DE2442088C2 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffspritzpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art ist aus der DE-OS 21 46 797 bekannt. Bei ihr ist der Pumpenzylinder mit dem Druckstutzen über ein am Pumpenzylinder angeordnetes und mit einem am Druckstutzen vorgesehenen Außengewinde zusammenwirkendes Innengewinde verbunden, wobei das Innengewinde am Pumpenzylinder an einer druckstutzenseitig über den Bereich des Pumpenarbeitsrauines hinausgehenden hülsenartigen Verlängerung ausgebildet ist. Bei dieser Pumpenbauart ist das Dnickventilgehäuse etwa zylindrisch ausgebildet und stirnflächenseitig zwischen dem Druckstutzen und einem Absatz im Pumpenzylinder am Obergang in die hülsenartige Verlängerung eingespannt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei dieser Konstruktion ungünstige Kraftlinienverteilungen und Spannungsbeanspruchungen entstehen können, die Verformungen insbesondere des Abschnitts des Pumpenzylinders hervorrufen, in dem der Pumpenarbeitsraum ausgebildet ist Bereits dadurch kann sich der Wirkungsgrad der Einspritzpumpe verschlechtern. Derartige Verformungen sind insbesondere auch deshalb schädlich, weil sich diese auch auf die druckstutzenseitigen Anlageflächen für den hier den Pumpenzylinder umgebenden und die Kraftstoffströrnung aus dem Pumpenzylinder am Ende der Einspritzung beeinflussenden Prallring auswirken, was für eine freie Gestaltung des Prallrings von Nachteil ist.

Bei einer anderen, durch die DE-OS 21 62 519 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe erfolgt die Verbindung von Druckstutzen und Pumpenzylinder nicht durch unmittelbares gegenseitiges Verschrauben sondern mit Hilfe einer am Druckstutzen angeschraubten Hülse, welche mit einem pumpenantriebsseitigen, ringförmigen Vorsprung einen zylindrisch vorspringenden Abschnitt des Pumpenzylinders im Bereich des Pumpenarbeitsraumes unterfaßt. Das Druckventilgehäuse weist hier einen vorspringenden Flansch auf, der mit Hilfe der Hülse zwischen den Stirnflächen des Druckstutzens und des Pumpenzylinders eingespannt wird. Auch bei dieser Verbindungsart treten ähnlich ungünstige Spannungsbeanspruchungen auf. Ein Prailring, auf den sich diese auswirken könnten, ist jedoch bei dieser Pumpenbauart nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzpumpe der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß bei iiiöglienit einfacher Konstruktion schädliche Spannungsbeanspruchungen des Pumpenzylinders im Bereich des Pumpenarbeitsraumes und die sich daraus insbesondere im Zusammenhang mit der Anordnung eines Prallrings ergebenden Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die mit der Erfindung angegebene Verbindung von Pumpenzylinder und Druckstutzen mittels eines Außengewindes am Pumpenzylinder und eines Innengewindes am Druckstutzen in Verbindung mit dem druckstutzenseitig angeordneten, zv/ischen dem Druckstutzen und der Stirnfläche des Pumpenzylinders eingespannten Kragen des sonst mil seinem Gehäuse in den Bohrungsabschnitt im Pumpenzylinder eingesetzten Druckventils, wird eine sehr kurze Führung entstehender Kraftlinien erreicht. Die dabei verursachte Zone von Spannungsbeanspruchuingeii liegt nicht mehr in dem Bereich des Pumpenarbeitsraumes und eines dort vorgesehenen Prallringes. Da dieser frei drehbar angeordnet ist, was durch das praktische Fehlen von Verformungen möglich wird, wird den auf ihn auftreffenden Kraftstoffstrahlen stets eine andere Prallfläche ausgesetzt, wodurch zusätzlich der Vorteil erreicht wird, daß eine Erosionserscheinung nicht auf einzelne Stellen des Prallringes konzentriert, sondern auf dessen Fläche gleichmäßig verteilt wird.

Die Erfindung führt also durch relativ einfache, durch den Stand der Technik nicht aufgezeigte konstruktive Maßnahmen zu einer Kraftstoffeinspritzpumpe, bei der Verformungen durch Spannungsbeanspruchungen so weit vermieden sind, daß ein störungsfreies Arbeiten des Pumpenkolbens erreicht wird und darüber hinaus der Vorteil eines frei drehbaren Prallrings verwirklicht werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung lassen sich den Uiteransprüchen entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur beschrieben, die in einer Schnittansicht eine Kraftstoffeinspritzpurope zeigt.

Es ist ein Pumpenelementverband 1 dargestellt, der einen Pumpenzylinder 2 und einen mit dem Pumpenzylinder 2 verbundenen Druckstutzen 3 umfaßt. Dieser Druckstutzen 3 ist außen mit einem Bund 4 versehen, der einen axialen Anschlag für den Pumpenelementverband 1 gegen eine Auflagefläche A am Pumpengehäuse C bildet. Im Pumpengehäuse C ist eine Aufnahmebohrung 5 vorgesehen, die den Pumpenelementverband 1 aufnimmt. Der Bund 4 muß nicht direkt auf der Auflagefläche A aufliegen, sondern es kann eine Dis'anzscheibe 6 vorgesehen sein. Jede Aufnahmebohrung 5 ist zylindrisch und hat einen konstanten Durchmesser.

Im Pumpenzylinder 2 ist ein axial verschiebbarer und verdrehbarer Pumpenkolben 7 vorgesehen, und über dem Ende des Pumpenkolbens 7 wird im Pumpenzylinder 2 ein Pumpenarbeitsraum 8 gebildet. Die Axialverschiebungen des Pumpenkolbens 7 werden durch einen Stößel 9 bewirkt, der der Bewegung eines nicht gezeigten Nockens folgt, während die Verdrehbewegungen des Pumpenkolbens 7 durch einen nicht gezeigten Finger hervorgerufen werden, der drehbar auf dem Zapfen des Pumpenkolbens 7 in Höhe einer Ringnut g befestigt ist. Die Figur zeigt den Pumpenkolben 7 in seiner unteren Stellung mit durchgezogenen Linien und in seiner oberen Stellung mit strichpunktierten Linien. Eine zwischen einem Anschlag 2a am Außenrand des Pumpenzylinders 2 und einem gegen den Stößel 9 abgestützten Druckring Ja angebrachte Schraubenfeder 10 sichert den Andruck des Stößels 9 gegen den nicht geneigten Nocken.

Ein Ende 11 des Pumpenzylinders 2, das gegen den Druckstutzen 3 gerichtet ist, hat ein Außengewinde f, das in ein Innengewinde j an der Innenfläche einer axialen Bohrung 12 des Druckstutzens, 3 eingeschraubt ist. Im Pumpenelementverband 1 liegen der Pumpenzylinder 3 und der Druckstutzen 3 koaxial.

Die mit dem Innengewinde j versehene Bohrung 12 im Druckstutzen 3 ist iiE einem Abschnitt ρ des Druckstutzens 3 angeordnet, der in der Aufnahmebohrung 5 sitzt.

Der Druckstutzen 3, der mit einer zu Kraftstoffeinspritzdüsen führenden Einspritzieitung verbunden ist, hat einen kegelstumpfartigen Außenteil 13, auf dem eine passende, nicht gezeigte Befestigungsschelle für den Pumpenelementverband 1 angebracht wird. Durch diese Befestigungsschelle wird der Druckstutzen 3 gegen die Auflagefläche A bzw. gegen die Distanzscheibe 6 gedrückt, so daß diese ihrerseits an der Auflagefläche A anliegt.

Im Inneren des Druckstutzens 3 und im benachbarten Ende des Pumpenzylinders 2 ist ein Druckventil 14 angeordnet, das bei genügend hohem Druck in dem Pumpenarbeitsraum 8 den Kraftstoff zu den Einspritzdüsen ausläßt. Dieses mit seinem Gehäuse in einen in Höhe des Außengewindes Zange j-dneten Bohrungsabschnitt eingesetzte Druckventil 14 weist druckstützenseitig am Gehäuse einen äußeren Kragen 15 auf, der zwischen einer Stirnfläche 16 des Endes 11 des Pumpenzylinders 2 und einer inneren Absatzfläche 17 des Druckstutzens 3 festgehalten ist. Zwischen dem Kragen 15 und der Absatzfläche 17 ist eine Dichtungsscheibe 18 vorgesehen. Wie die Figur zeigt, ist die innere Absatzfläche 17 in axialer Richtung auf der Höhe des inneren Randes des Bundes 4, der gegen das Gehäuse C gerichtet ist, angebracht. Bei dieser Anordnung liegt der Kragen 15 also in Höhe der Auflagefläche A.

Der Pumpenzylinder 2 wird in dem Druckstutzen 3 über den Kragen 15 und die Dichtungsscheibe 28 festgezogen und ist somit gewissermaßen am Druckstutzen 3

is aufgehängt.

Auf der Höhe von zwei gegenüberliegenden Kraftstoffrückströmöffnungen 20, die in der Zylinderwand für die Zufuhr von Kraftstoff in den Pumpenarbeitsraum 8 vorgesehen sind, ist um den Pumpenzylinder 2 ein frei drehbarer Prallring 19 angebracht. Dieser Prallring 19, der den Pumpenzylinder 2 vollständig umgibt, ist auf zwei zylindrischen Laufflächen 21, "/2 angeordnet, die auf der Außenfläche des Pumpenzylinders 2 vorgesehen sind und deren Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Endes 11 des Pumpenzylinders \·Λ. Diese Laufflächen 21, 22 sind axial gesehen unterhalb des Druckstutzens 3 angebracht und haben zwischen sich einen Abstand, so daß zwischen ihnen eine Ringkammer 23 ausgebildet ist. In diese Ringkammer 23 münden die Kraftstoffrückströmöffnungen 20. Der Prallring 19 überdeckt in Längsrichtung die Ringkammer 23 und hat selbst Kraftstoffdurchtrittsöffnungen 24, beispielsweise vier einander gegenüberliegende Kraftstoffdurchtrittsöffnungen 24, die in bezug auf die Kraftstoffrückström-Öffnungen 20 axial versetzt sind. Wie die Figur zeigt, sind die Kraftstoffdurchtriltsöffnungen 24 in bezug auf die Kraftstoffrückströmöffnungen 20 auf der dem Druckstutzen 3 gegenüberliegenden Seite angebracht. Bei dieser Anordnung wird der Kraftstoffstrahl, der am Ende einer Einspritzung heftig durch die Kraftstoffrückströmöffnungen 20 ausgestoßen wird, durch die Wand de: Prallringes 19 umgelenkt und strömt, einem Schikanenweg folgend, derart durch die Kraftstoffdurchtrittsöffnungen 24, daß die Innenwand 25 der Kraftstoffzuführungskammer im Gehäuse C gegen Lrosion geschützt ist.

Eine Ringnut 1, in deren Höhe der Prallring 19 angebracht ist, ist an ihrem axial gegen den Druckstutzen 3 gerichteten Ende durch eine Stirnfläche 26 des Druck-Stutzens 3 begrenzt. Zwischen dieser Stirnfläche 26 und dem Prallring 19 ist eine Gleitscheibe 27 angeordnet, die eine Drehbewegung des Prallringes 19 erleichtert und einen Verschleiß der Stirnfläche 26 verhindert. An ihrem anderen Ende ist die Ringnut 1 durch einen Ansatz 28 begrenzt, der am Umfang des Pumpenzylinders 2 vorgesehen ist.

Es ist zu bemerken, daß zwischen der Stirnfläche 26 und der Gleitscheibe 27 Spiel herrscht, so daß der Prallring 19 in axialer Richtung nicht festgeklemmt wird und frei drehbar bleib'.. Durch die Drehbarkeit des Prallringes 19 wird erreicht, daß sich die durch den aus den Kraftstoffrückströmöffnungen 20 ausströmenden Kraftstoffstrom verursachte Erosion an eier Innenwand des Prallringes 19 gleichmäßig auf dessen gesamten inneren Umfang verteilt.

Zu bemerken ist noch, daß die Abdichtung zwischen dem Pumpenelementverband 1 und der Aufnahmebohrung 5 sichergestellt ist durch in zwei unterschiedlichen

Höhen angebrachte Dichtungsringe 29, 30, die in Ringnuten sitzen, welche am Umfang des Abschnitts ρ des Druckstutzens 3 bzw. am Umfang des Bereiches des Pumpenzylinders 2 angebracht sind, der auf der dem Druckstutzen 3 entgegengesetzten Seite des Prallringes 19 liegt.

Die Dichtungsringe 29, 30 liegen außen an der Wand der Aufnahmebohrung 5 für den Pumpenelementverband an.

Die Kraftstoffrückströmöffnungen 20 sind in axialer Richtung zwischen den beiden Dichtungsniveaus, die durch die Dichtungsringe 29, 30 gebildet werden, angebracht.

Dadurch, daß der Pumpenzylinder 2 gewissermaßen an dem Druckstutzen 3 aufgehängt ist und mit keinem ιϊ Teil gegen das Gehäuse C anstößt, läßt sich der Druckstutzen 3 mit dem Bund 4 über eine nicht gezeigte Befestigungsschelle fest anziehen, ohne daß eine Deformation des Pumpenarbeitsraumes 8 des Pumpenzylinders

werden muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

JO

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen, die einen in eine Aufnahmebohrung eines Pumpengehäuses hängend eingesetzten, mit Hilfe von Spannmitteln über einen Bund und eine ggf. zwischengelegte Distanzscheibe gegen eine Auflagefläche am Pumpengehäuse gespannten Pumpenelementverband aufweist, mit einem Pumpenzylinder, der einen einen Pumpenarbeitsraum begrenzenden und wenigstens eine Kraftstoffrückströmöffnung in seiner Zylinderwand steuernden Pumpenkolben aufnimmt, der ferner in Höhe der Kxaftstoffrückströmöffnung bzw. -öffnungen von einem mit hierzu axial versetzt angeordneten Kraftstoffdurchtrittsöffnungen versehenen und unter Bildung einer Ringkammer mit seinen beiden Enden am Pumpenzylinder anliegenden Prallring umgeben ist, und der, an seinem pumpenarbeitsraumseitigen Ende mit einem Gewinde versehen, mit einem ein entsprechendes Gegengewinde aufweisenden Druckstutzen zum Anschluß einer Einspritzleitung verschraubt ist, wobei das Gehäuse eines in einen Bohrungsabschnitt des Pumpenzylinders eingesetzten Druckventils zwischen Anlageflächen am Druckstutzen sowie am Pumpenzylinder dichtend festgespannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde am pumpenarbeitsraumseitigen Ende (11) des Pumpenzylinders (2) ein Außengewinde (f) ist, das mit einem entsprechenden Innengewinde (j) des den Bund (4) trtjenden Druckstutzens (3) zusammenwirkt, daß ferner das Gehäuse Hes in den in Höhe des Außengewindes (I) am Pumpenzylinder (2) angeordneten Bohrungsabschnitt eingesetzten Druckventils (14) druckstutzenseitig mit einem Kragen (15) versehen ist, der beim Verschrauben von Pumpenzylinder (2) und Druckstutzen (3) zwischen einer Absatzfläche (17) im Inneren des Druckstutzens (3) und der Stirnfläche (16) des Pumpenzylinders (2) eingespannt wird, und daß schließlich der unmittelbar unterhalb des Druckstutzens (3) angeordnete Prallring (19), mit seinen beiden Enden an am Pumpenzylinder

(2) ausgebildeten Laufflächen (21,22) anliegend, den Pumpenzylinder (2) frei drehbar umgibt.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallring (19) in einer zum Druckstutzen (3) hin offenen Ringnut (1) im Pumpenzylinder (2) angeordnet ist, deren axialer Abschluß zu dieser Seite hin durch einen ringförmigen Bereich der Stirnfläche (26) des Druckstutzens

(3) erfolgt.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stirnfläche (26) des Druckstutzens (3) und dem Prallring (19) eine ringförmige Gleitscheibe (27) angeordnet ist.